高中生物生物技术中的伦理问题试题

已知玉米因受到玉米螟危害而减产，玉米螟食用某种原核生物分泌的ɤ-蛋白后死亡。因此，可将ɤ-蛋白基因转入到玉米体内，使玉米获得抗玉米螟危害的能力。请据此回答下列问题：
（1）为了获得ɤ-蛋白的基因，在已知ɤ-蛋白的氨基酸序列的基础上，推测出ɤ-蛋白的     序列，据此可利用       方法合成目的基因。获得ɤ-蛋白的基因还可用       、      方法。
（2）如下图，若用限制酶E和F从原核生物基因组DNA上切下ɤ-蛋白的基因，并将之取代质粒Z1上相应的E—F区域 (0.4kb，1kb=1000对碱基)。（图中E、F、G、H是4种识别序列完全不同的限制酶及其部分识别位点）

①此时所形成的重组质粒Z2的大小为5.4kb，问目的基因的大小是_________；
②若用限制酶E和F处理Z2，则会出现Z2____________；

A．既能被E也能被F切开	B．能被E但不能被F切开
C．既不能被E也不能被F切开	D．能被F但不能被E切开

③若用限制酶G切割Z1，可得到一种2.5 kb的DNA片段；若用限制酶G切割Z2，可得到2.5kb、1.4 kb和0.1 kb三种片段，问Z2上有    个限制酶G识别位点。
（3）若用含有重组质粒的土壤农杆菌直接感染玉米植株的根部伤口，则该植株的种子中         （填“含有”或“不含”）ɤ-蛋白基因。

通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是育种工作者不断努力的目标，下图表示一些育种途径。请回答下列问题：

（1）图中需用到限制酶的育种途径是         （填数字），该育种途径的原理是        ，PCR技术可以为该途径提供         ，在PCR的过程中催化子链合成的酶是          。
（2）图中（7）途径是             ，途径(5)(7)(8)相对于途径(5)(6)的优势是               。
（3）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本，通过途径（5）、（6）得到ddRR。该育种过程中第一次筛选在     （P/F₁/F₂）中进行，得到基因型肯定为ddRR的植株至少需要    年。

对以下几种育种方法的分析，正确的是(    )

A．转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状

B．两个亲本的基因型是AAbb和aaBB，要培育出基因型为aabb的后代，最简单的方法是单倍体育种

C．单倍体育种没有生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育

D．经人工诱导得到的四倍体西瓜植株与普通西瓜植株是同一物种

[生物——选修3：现代生物科技专题] Ⅰ.土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T-DNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。T-DNA中含有植物生长素合成酶基因（S）和细胞分裂素合成酶基因（R）,如图1所示，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。基因工程常用Ti质粒作为运载体，图2表示抗虫棉培育中使用的三种限制酶A、B、C的识别序列以及Ti质粒上限制酶切割位点的分布，抗虫基因内部不含切割位点，两侧标明序列为切割区域。

（1）据图2分析，切取抗虫基因时，使用限制酶          ，切割Ti质粒时，使用限制酶             。
（2）成功建构的重组质粒含有限制酶A的识别位点0个，若用酶C处理该重组质粒，将得到    个DNA片段。
（3）若抗虫基因插入的位置在R基因内部，筛选出           植株即是成功导入抗虫基因的棉花植株。
Ⅱ.单克隆抗体技术在生物工程中占有重要地位。请回答相关问题：
（4）科学家米尔斯坦和柯勒提出单克隆抗体制备技术的实验方案：把一种       细胞与能在体外大量增殖的___________细胞进行诱导融合，使融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
（5）在技术操作中，需要将融合细胞用            培养基进行筛选，并进行克隆化培养和          检测，以得到足够数量的符合要求的      （填“单”、“双”、“多”）核杂交瘤细胞。
（6）若将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，可从      中提取出大量的单克隆抗体。
（7）研究人员应用                 ，改造了鼠源性抗体分子的结构，降低了鼠源性抗体的人体反应。

胚胎干细胞（ES细胞）在生物学研究中具有十分重要的应用价值。

（1）上图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的ES细胞中，再将改造后的ES细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。在目的基因获取和基因表达载体构建过程中使用的工具酶有                 。
（2）上图中完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物有      种重组DNA分子；第Ⅲ步操作后，还需经过                        的过程，才能将该ES细胞注射到囊胚中。
（3）ES细胞在功能上具有              的特点；目前研究人员正尝试通过科技手段利用ES细胞经过特殊诱导，为因故失去手的患者提供新的“手”，该过程揭示了细胞            的机理。
（4）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断，一般情况下，细胞中有D或S途径即能分裂增殖。人淋巴细胞中虽然有这两种DNA合成途径，但一般不分裂增殖。鼠ES细胞中只有D途径，但能不断分裂增殖。将这两种细胞在试管中混合，加                  促融，获得杂种细胞。若要从培养液中分离出杂种细胞，写出实验方法（不考虑机械方法），并说明理由。
方法：___________________________________________________________。
理由：___________________________________________________________。

果蝇是遗传学研究的经典实验材料。
（1）某科研小组用X射线辐射野生型果蝇，诱变当代未出现新性状。将诱变当代相互交配，诱变1代也未出现新性状，但随机交配后的诱变2代出现了突变新性状残翅和多毛（如下图所示）。已知控制翅型的基因用A-a表示，控制毛量的基因用B-b表示，且这两对基因位于两对常染色体上。

①翅型和毛量两对相对性状中，隐性性状为                   。
②为筛选出纯合正常翅多毛的果蝇品种，研究人员将诱变2代中正常翅多毛个体与基因型为           纯合个体杂交，选出后代表现型为                      的亲本即可。
③将未处理的野生型果蝇与诱变2代中的隐性纯合果蝇交配，再让F₁（表现型均为野生型）与隐性纯合果蝇测交，预期F₁测交后代的表现型及比例为                。研究人员用X射线辐射野生型果蝇后，重复上述实验，F₁表现型仍均为野生型，F₁与隐性纯合果蝇测交，发现有一个F₁果蝇测交后代的表现型比例为1正常翅正常毛：1残翅多毛。那么，这一例外F₁果蝇携带了哪种染色体变异？               。在上图圆圈中已用竖线（∣）表示了相关染色体，并用点（﹒）表示基因位置，左图已画出正常F₁果蝇体细胞中基因的分布，请在右图中画出例外F₁果蝇体细胞中基因的分布。

（2）现有一个带有氨苄青霉素和四环素抗性基因的质粒，在四环素抗性基因内有一个该质粒唯一的EcoRI酶切点（如下左图），欲用EcoRI位点构建一个果蝇基因文库，并导入大肠杆菌菌株DH5中储存。

①可以利用稀释涂布平板法将大肠杆菌接种到含                  的培养基中，筛选出已导入质粒的菌落（上右图左培养皿），再用“印章”式接种工具粘印菌株，将菌落“复制”到含              的培养基上（上右图右培养皿），发现菌落I不能存活，菌落II能存活，则菌落              （填“I”或“II”）是所需的含有重组质粒的菌株。
②操作中发现有些菌落可抗两种抗生素，若不考虑基因突变，其原因可能有                                  。

(12分)
转基因育种是利用遗传转化方法将有价值的外源基因导入受体物种获得转化体，再将转化体植株经过常规育种程序加以选择和培育，最后选育出具有优良性状的新品种，对于作物育种具有重大的意义。图甲表示我国自主研发的转基因抗虫玉米的主要培育流程，图乙表示天然土壤农杆菌Ti质粒结构(部分基因及限制性内切酶作用位点如图所示)。请回答：

（1）若限制酶I的识别序列和切割位点是，限制酶II的识别序列和切割位点是，那么在①过程中，应用限制酶_________切割质粒，用限制酶_______切割抗虫基因。
（2）为了保证改造后的质粒进入玉米细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长，必须用限制酶去除质粒上_________和___________(基因)。
（3）将构建的重组Ti质粒，导入土壤农杆菌，在选择培养基上进行培养，观察农杆菌在含__________的培养基中能够生长、在含___________的培养基中不能生长。
（4）④过程应用的生物技术主要是__________，从个体水平检测玉米具有抗虫性状的方法是_________。

转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请据图回答下面的问题。

(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶________，对  ________进行切割。
(2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有______________，作为标记基因。
(3)香蕉组织细胞具有________，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的________。

科学家仅使用小分子化合物的组合对体细胞进行处理，成功地将已高度分化的小鼠成纤维上皮细胞诱导成多潜能干细胞，并将其命名为化学诱导的多潜能干细胞（GiPS细胞）。下图是利用GiPS细胞对镰刀型细胞贫血症小鼠进行基因治疗的技术流程：

请据图回答：
（1）过程①中，在培养液中加入___________使上皮组织细胞彼此分散，若用传代培养的细胞应不超过10代，以保证细胞的________________不发生变化。
（2）科学家用小分子化合物的组合对小鼠成纤维上皮细胞进行处理，促使已经__________的成纤维上皮细胞“重新编程”产生GiPS细胞，这些GiPS细胞与囊胚中__________细胞性质相同。
（3）过程③中，导入的重组质粒中调控目的基因表达的组件是______________，____________的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。
（4）若利用GiPS细胞诱导分化形成______________，再经_________________技术，可较容易得到高等动物的体细胞克隆个体。
（5）GiPS细胞经过体外诱导分化，可以培育出人造组织器官。图中培育的骨髓造血干细胞移植回该小鼠体内与异体骨髓造血干细胞移植相比，最大的优点是__________________。

科学家设法将生长激素基因导人其它生物体（细胞）内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗，如下图所示。请据图回答：

（1）过程①采用的方法是           ，过程②之前需用           处理目的基因和质粒。
（2）过程③需事先对大肠杆菌用          处理，使其处于感受态，接着           完成转化过程。
（3）过程④动物细胞培养中使用的工具酶是           ，与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培养液中通常需加入           。
（4）过程⑤一般先将生长激素基因导人奶牛的           ，然后进行           ，再进行胚胎移植，生下转基因牛犊。

某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后，可产生大小不同的片段(如图1，bp表示碱基对)，据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。下列叙述错误的是

A．h基因特定序列中BclI酶切位点的消失是碱基序列改变的结果

B．Ⅱ-1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲

C．Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp，99bp和43bp三个片段，其基因型为X^HX^h

D．Ⅱ-3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2

从基因型为Aa的植物某器官中获取组织细胞，显微观察如右图。假若图示细胞具有相似的蛋白质种类和含量。下列对该图示细胞的叙述错误的是(  )

A．若对所取细胞进行组织培养，可形成完整植物体

B．若发现XY两细胞所含蛋白质种类数量有明显差异，这是基因选择性表达的结果

C．若XY两个细胞杂交，需要的试剂有胰蛋白酶、聚乙二醇(PEG)等

D．XY两个细胞进行杂交并经组织培养形成的新个体，与原植物不是同一物种

大豆花叶病毒（RNA病毒）是世界性大豆病害，是造成大豆减产的重要原因。某科研小组制备了大豆花叶病毒的空衣壳蛋白（CP蛋白），生产过程大致如下，请回答问题：

（1）图中的①是指               。
（2）过程II中应用的酶是                  。此过程中，先要在大豆花叶病毒的基文库查找  的核苷酸序列，以便合成特异性引物。
（3）在上述生产流程中，         （填序号）是基因工程生产CP衣壳蛋白的核心步骤。为检测样液中是否含有有效成分，在VII可使用               进行检测。

[生物－选修3：现代生物科技专题]下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。

（1）在获取抗体之前，需要向健康人体注射特定抗原（如乙肝疫苗），并且每隔一周重复注射一次。免疫学细胞A在人体主要介导（参与）_____________免疫。
（2）过程①和②得到的Y细胞称为_____________。得到的单克隆抗体最主要的优点是__________。
（3）④过程需要______________酶，⑤过程则需要特定的限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
（4）抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？__________
为什么？__________
（5）如果想用棉花产生该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用___________，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过__________技术获得能产抗体的转基因棉花植株。

研究者发现，将玉米的PEPC基因导入水稻后，水稻在高光强下的光合速率显著增加。为研究转基因水稻光合速率增加的机理，将水稻叶片放入叶室中进行系列实验。
（1）实验一：研究者调节25W灯泡与叶室之间的__________，测定不同光强下的气孔导度和光合速率，结果如图所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

在光强700~1000μmol••m^-2••s^-1条件下，转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到_______%，但光合速率_________。在大于1000μmol••m^-2••s^-1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，转基因水稻的光合速率明显增加，推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使___________。
（2）实验二：向叶室充入N₂以提供无CO₂的实验条件，在高光强条件下，测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO₂浓度分别稳定到62μmol/mol和50μmol/mol。此时，两种水稻的净光合速率分别为________，说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞内的________释放的CO₂较多地被________。
（3）实验三：研磨水稻叶片，获得酶粗提取液，利用电泳技术__________水稻叶片中的各种酶蛋白，结果显示转基因水稻中PEPC以及CA（与CO₂浓缩有关的酶）含量显著增加。结合实验二的结果进行推测，转基因水稻光合速率提高的原因可能是__________。